POLLIN如果设备可以被无阻塞地读,那么这个位必须被设置。
POLLRDNORM如果“一般”数据可以被读,这个位必须被设。一个可读设备返回(POLLIN |
POLLRDNORM)。POLLRDBAND在目前的核心源码中这个位不被使用。Unix System V使用这个位报告非0优先级的数据可读。数据优先级的概念与“Streams”包相关。
POLLHUP当一个读设备的进程看到文件结尾时,驱动程序必须设置POLLHUP(挂起)。一个调用select的进程将被告知设备可读,这由select的功能说明。
POLLERR设备上发生了一个错误条件。当poll被select系统调用调用时,设备被报告为既可读又可写,因为read或write将无阻塞地返回一个错误代码。
POLLOUT如果设备可以被无阻塞地写,这个位在返回值中被设置。
POLLWRNORM这个位与POLLOUT有相同的含义,有时甚至的确为同一个数。一个可写的设备返(POLLOUT | POLLWRNORM)。
POLLWRBAND与POLLRDBAND类似,这个位意味着非0优先级的数据可以被写到设备。只有poll的“数据
报”实现用到着位,因为一个数据报可以传送“无团队数据(out-of-band data)”。select报告设备是可写的。
POLLPRI高优先级的数据(“无团队的”)可以被无阻塞地读取。这个位导致select报告文件上发生了一个例外条件,因为select将无团队包作为一个例外条件报告。
poll的主要问题是它与2.0核心所使用的select方法没有任何关系。因此,处理这个不同的最好方法是使用条件编译来编译合适的函数,而且同时将它们都包含在源文件中。如果当前版本支持select而不是poll,那么头文件sysdep-2.1.h定义符号__USE_OLD_SELECT__。这将你从在源码中必须引用LINUX_VERSION_CODE中解脱出来。这两个函数用同样的名字调用,因为在结构sample_fops中sample_poll被引用,那里poll文件操作代替了select方法。
访问用户空间
核心的第一个2.1版引入了一种从核心代码访问用户空间的新(更好)方法。这个改变修正了一个长期存在的错误行为并增强了系统的性能。当你位核心2.1编译代码,并需要访问用户空间时,你需要包含,而不是。你还必须使用一个与2.0不同的函数集。不用说,头文件sysdep-2.1.h尽可能地照顾了这些不同,允许你在2.0上编译时使用2.1的语义。在用户访问中最令人注意的不同时verify_area没有了,因为多数验证都由CPU完成了。关于这个主题的细节见本章后面的“处理核心空间错误”。
可被用来访问用户空间的新的函数集是:
int access_ok(int type, unsigned long addr, unsigned long size);
如果当前进程被允许访问地址addr处的内存,函数返回真(1),否则为假(0)。这个函数取代verify_area,尽管它进行较少的检查。和老的verify_area接收一样的参数,但是要快的多。在你复引用一个用户空间地址之前,这个函数应该被调用对之进行检查;如果你没有检查,用户有可能会访问和修改核心内存。本章后面的“虚拟内存”一节更细致地解释了这个问题。幸运的是,下面描述的大多数函数都替你进行了这个检查,因此你实际上并不需要调用access_ok,除非你选择这样做。因此你实际上并不需要调用access_ok,除非你选择这样做。int get_user(lvalue, address);在2.1核中使用的宏get_user与我们在2.0中使用的并不相同。其返回值在成功时为0,否则为一个负的错误代码(总是-EFAULT)。这个函数的净效果是将从地址address取得的数据赋给lvalue。在通常的C语言含义中,这个宏的第一个参数必须是一个lvalue*。与2.0版中的这个函数类似,数据项的实际大小依赖于address参数类型。这个函数在内部调用access_ok。
int __get_user(lvalue, address);
这个函数完全类似get_user,但它不内部调用access_ok。当你访问一个已经从同一核心函数内部检查过的用户地址时,你应该调用__get_user。
get_user_ret(lvalue, address, retval);
这个宏是调用get_user的快捷方式,如果函数失败则返回retval。
int put_user(expression, address);
int __put_user(expression, address);
put_user_ret(expression, address, retval);
这些函数与它们的get_对应者非常类似,只是它们是向用户空间写,而不是读。成功时,值expression被写到地址address。
unsigned long copy_from_user(unsigned long to, unsigned long from, unsigned
long len);
这个函数从用户空间复制数据到核心空间。它代替旧的memcpy_tofs调用。这个函数内部调用access_ok。返回值是未能传送的字节数。这样,如果发生错误,返回值必然大于0;在那种情况下,驱动程序返回-EFAULT,因为错误是由错误的内存访问引起的。
unsigned long __copy_from_user(unsigned long to, unsigned long from,
unsigned long len);
这个函数与copy_from_user一样,但它不内部调用access_ok。
caopy_from_user_ret(to, from, len, retval);
这个宏是内部调用copy_from_user的快捷方式;如果失败,则从当前函数返回。
unsigned long copy_to_user(unsigned long to, unsigned long from, unsigned
unsigned long copy_to_user(unsigned long to, unsigned long from, unsigned
long len);
unsigned long __copy_to_user(unsigned long to, unsigned long from, unsigned
long len);
copy_to_user(to, from, len, retval);
这些函数被用来将数据复制到用户空间,它们的行为非常类似于它们的copy_from的对应者。2.1版核心还定义了其它访问用户空间的函数:clear_user,strncpy_from_user,和strlen_user。我不打算讨论它们了,因为Linux2.0中没有这些函数,并且驱动程序的代码也很少用到它们。有兴趣的读者可以看看。
使用新的接口
访问用户空间的新的函数集初看起来可能有点令人失望,但它们的确使程序员的日子好过的多了。在Linux2.1上,不再需要显式地检查用户空间;access_ok一般不需要调用。使用新接口的代码可以直接进行数据传送。_ret函数在实现系统调用时证明是相当有用的,因为一个用户空间的失败通常导致系统调用的一个返回-EFAULT的失败。因此,一个典型的read实现,看起来如下:
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